胡晓玮，蒋鹤清,段淑娜，王晔春，赵 于，袁越锦*

(1.陕西科技大学 机电工程学院，陕西 西安 710021;2.西安交通大学 动力工程多相流国家重点实验室，陕西 西安 710049)

0 引言

液滴蒸发现象在自然界中普遍存在，已经受到广泛的关注与研究，如喷墨打印[1]、DNA芯片的制造[2]、固体表面上的颗粒沉积[3]、向内燃机中喷射燃油[4]、喷雾干燥技术[5]等.液滴蒸发过程包括液滴与外部环境的热量交换、动量交换及能量交换，以及液滴内部的流动与传热等，决定了相关工业工程及设备的效率，是实现强化传热传质过程的关键之一.

例如，燃油液滴的蒸发快慢及其与周围环境气体的混合程度直接决定了燃油火焰的燃烧效率、冷却塔水滴的蒸发则决定了冷却塔的换热效率、化工萃取过程中工质的蒸发决定了设备的传质效率等.影响液滴蒸发的因素主要有接触角、三相接触线、基板温度和液滴内部的微小流动等，随着研究的不断深入与累积，液滴内部的Marangoni流动在液滴蒸发过程中发挥的作用正被逐步揭示.

液滴在蒸发过程中，由于液滴弯曲的自由表面及不同的热通道长度，导致蒸发速率不均匀，温度分布不均匀，在自由表面形成温度梯度，从而引发表面张力梯度，形成Marangoni对流.Marangoni对流是一种与重力无关的、由表面引发的自然对流现象.Marangoni对流一般可由温度梯度和浓度梯度两种形式驱动，其中温度变化导致的Marangoni对流控制方式相对容易，可以较好地实现流动的调控.深入研究Marangoni对流在蒸发过程中的内在机理，有助于调控蒸发液滴的运动特性，进而改善工艺，增加产能，创大收益.